刘大刚， 姚 萌， 张 霄

(1. 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室， 四川 成都 610031； 2. 西南交通大学土木工程学院， 四川 成都 610031)

0 引言

隧道稳定性是一个空间概念，除了包括掌子面的稳定性，还包括隧道洞身的稳定性。隧道洞身稳定性作为支护设计的重要依据，决定了支护刚度和合理的支护时机。目前的相关研究认为掌子面稳定性是进行超前支护选型和参数设计的重要依据[1-2]。关于隧道围岩稳定性的分类和判别，已经有很多研究，例如： 文献[3]对软弱围岩的变形机制及控制措施进行了研究； 文献[4]以位移作为判据对隧道稳定性进行了判别。对于掌子面稳定性，近年来虽有较多的研究[5-6]，但是由于判别指标获取方法较为复杂，在施工阶段的应用具有一定的局限性。而掌子面稳定性与超前支护设计息息相关，进行掌子面稳定性判别和划分需要与超前支护措施相对应，以方便在实际工程中的应用。目前，掌子面变形控制多是考虑掌子面后方位移，关宝树[7]提出了根据先行位移和掌子面挤出位移进行超前支护和掌子面补强的措施，但是掌子面稳定性与超前支护的匹配还不紧密。

郑万高铁湖北段隧线比约为58.4%，全线隧道均为单洞双线隧道，隧道开挖断面面积约为150 m2，属双线大断面隧道。而郑万高铁湖北段隧道围岩主要为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，其中，Ⅳ、Ⅴ级软弱破碎围岩占比超过60%。郑万高铁部分隧道采用全工序大型机械化配套施工，各工序的施工质量可控。与人工施工相比，机械化施工可以快速施作较为可靠的结构。……